ユリのリンカーヒストン遺伝子を活用した耐乾性植物の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26650103
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 田中 一朗 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (60175445)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 遺伝子 / 環境 / 植物 / ストレス / バイオテクノロジー

Outline of Annual Research Achievements

シロイヌナズナやトマトなどでは、乾燥ストレスによって発現誘導されるヒストンH1変種が知られている。これらのヒストンH1変種は、乾燥ストレスに応答した植物ホルモンABAや転写因子を介する遺伝子発現制御に関わると推察されている。本研究は、テッポウユリ花粉内の雄原細胞核に豊富に存在するリンカーヒストンH1の変種gH1の乾燥耐性付与効果を確認するために、gH1をGFPとともに遺伝子導入した形質転換シロイヌナズナと形質転換イネを作成（対照はGFPのみを導入）し（外注）、それらの形態学的、生理学的性状を調査した。その結果、対照としたGFPシグナルは両植物体の葉の孔辺細胞全域に観られるのに対し、gH1導入植物体では、GFPシグナルが孔辺細胞核のみから得られ、導入したユリのリンカーヒストンがシロイヌナズナやイネのクロマチン成分として使用されていることが確認された。そこで、両植物体の葉や個体全体をシリカゲル下あるいはポリエチレングリコール中に入れ、対照とした形質転換体や野生株と乾燥耐性の程度を比較したところ、有意な差が認められなかった。
そこで、本研究のきっかけとなった、形質転換タバコでの乾燥耐性獲得を再調査したところ、有意な差がみられる場合とまったくみられない場合があることがわかった。その原因は不明であるが、再度複数の形質転換種子を育て、乾燥耐性付与の強いクローンを選抜している。同時に、形質転換シロイヌナズナや形質転換イネについても後代の種子から植物体を育て、乾燥耐性に関する性状を調査中である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究のきっかけとなった形質転換タバコにおける乾燥耐性付与の効果に関して、再現性が低いことから、実験を振り出しに戻さざるを得ない状況下にある。

Strategy for Future Research Activity

テッポウユリのリンカーヒストンH1変種を導入、発現していることが確かめられた形質転換タバコ、形質転換シロイヌナズナ、形質転換イネを用いて、生理学的変化を再調査するとともに、ホモ個体を得ることによって、導入遺伝子の乾燥耐性付与効果の真の可否を明らかにする。

Causes of Carryover

研究が初年度に戻らざるを得なかったため、使用予定が少し変更になった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

最終年度分と合わせて、本研究の遂行に使用する。